2025-08-26
드릴링 기술 분야에서 TCI(텅스텐 카바이드 인서트) 삼중 콘 드릴 비트만큼 큰 영향을 미친 혁신은 거의 없습니다. 이 엔지니어링 경이로운 기술은 석유 및 가스 탐사에서부터 우물 드릴링 및 채굴 작업에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 경암 드릴링 작업을 혁신했습니다.
TCI 삼중 콘 비트는 기존 드릴 비트에 비해 상당한 발전을 보여주며, 특히 전례 없는 효율성으로 가장 까다로운 지층을 처리하도록 설계되었습니다. 표준 강철 톱니 비트는 단단하고 연마성이 강한 지층에서 어려움을 겪을 수 있지만, TCI 삼중 콘 비트는 내구성과 드릴링 성능을 획기적으로 향상시키는 텅스텐 카바이드 인서트를 통합합니다.
삼중 콘 드릴 비트의 진화는 20세기 초로 거슬러 올라가며, 1909년에 최초의 2중 콘 드릴 비트가 특허를 받았고, 24년 후 삼중 콘 기술이 도입되었습니다. 오늘날 이 비트는 수많은 드릴링 응용 분야에서 업계 표준이 되었으며, 지속적인 개선을 통해 성능과 신뢰성이 향상되었습니다.
TCI 삼중 콘 비트는 절삭 효율을 최적화하기 위해 특정 패턴으로 배열된 텅스텐 카바이드 인서트를 장착한 세 개의 회전 콘으로 구성된 정교한 설계를 특징으로 합니다. 각 콘은 정밀 베어링에서 회전하며, 분쇄, 칩핑 및 전단 작용의 조합을 통해 암석 지층을 파괴하기 위해 함께 작동합니다.
일반적으로 고강도 합금강으로 제작된 비트 본체는 세 개의 콘을 수용하고 극한의 드릴링 힘을 견딜 수 있는 필요한 구조적 무결성을 제공합니다. 텅스텐 카바이드 인서트의 전략적 배치는 의도된 응용 분야와 비트가 처리하도록 설계된 특정 지층 특성에 따라 다릅니다.
TCI 비트의 특징은 기존 강철 톱니보다 훨씬 더 단단하고 내마모성이 뛰어난 텅스텐 카바이드 인서트입니다. 이 인서트는 콘 표면에 정밀하게 뚫린 구멍에 압입되어 기존 재료보다 훨씬 오래 날카로움을 유지하는 매우 내구성이 뛰어난 절삭 표면을 만듭니다.
이러한 인서트의 기하학적 구조는 응용 분야에 따라 다릅니다.
끌 모양 인서트 는 일반적으로 연질에서 중간 경도의 지층에 사용됩니다.
원추형 또는 반구형 인서트 는 더 단단하고 연마성이 강한 지층에 사용됩니다.
향상된 게이지 보호 인서트는 구멍 직경과 비트 안정성을 유지하기 위해 콘의 힐에 전략적으로 배치됩니다.
최신 TCI 삼중 콘 비트는 성능과 수명에 중요한 고급 베어링 시스템을 통합합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
높은 하중 용량을 위한 두 개의 추력면이 있는 롤러 베어링 설계
더 높은 회전 속도에서 더 높은 하중을 허용하는 마찰 베어링 시스템
밀봉 성능을 향상시키기 위해 HNBR O-링, 최적의 씰 압축 및 굽힘 씰 구조를 사용하는 밀봉 베어링 어셈블리
윤활 신뢰성을 크게 향상시키는 고급 그리스가 있는 압력 보상 시스템
극한의 응용 분야의 경우 일부 특수 TCI 비트는 금속 페이스 씰 과 롤러와 호 모양 슬라이드가 교대로 배열된 복합 롤러 저널 베어링을 특징으로 합니다. 이러한 고급 베어링 시스템은 높은 RPM 및 높은 하중 조건을 견딜 수 있으며 충격에 대한 저항력이 더 커서 까다로운 드릴링 매개변수에서 더 긴 수명을 보장합니다.
TCI 삼중 콘 비트는 특정 지층 유형 및 드릴링 조건에 맞게 설계되었습니다. 제조업체는 일반적으로 의도된 응용 분야를 기준으로 분류합니다.
낮은 압축 강도를 가진 지층용으로 설계된 이 비트는 콘 오프셋을 최대화하고 대구경, 높은 돌출 카바이드 인서트를 특징으로 합니다. 행 사이의 깊은 인터메시는 끈적한 지층에서 비트 볼링을 방지합니다.
이 비트는 내측, 외측 및 힐 행에 끌 모양의 텅스텐 카바이드 인서트를 통합합니다. 이 설계는 중간 경도 지층에서 절삭 구조 내구성을 높이면서 빠른 드릴링 속도를 제공합니다.
힐 행에 견고한 끌 모양 카바이드 인서트와 내측 행에 원추형 인서트를 특징으로 하는 이 비트는 드릴링 속도를 높이고 절삭 구조 내구성을 높입니다.
단단하고 연마성이 강한 지층을 드릴링하도록 설계된 이 비트는 비트 마모를 방지하기 위해 게이지 행에 내마모성 텅스텐 카바이드 인서트 를 사용합니다. 행당 최대 반구형 인서트 수는 커터 내구성과 수명을 보장합니다.
표: 지층 유형별 TCI 삼중 콘 비트 응용 분야
| 지층 유형 | 인서트 기하학 | 주요 특징 | 일반적인 IADC 코드 |
|---|---|---|---|
| 연질 | 끌 모양 | 높은 콘 오프셋, 대구경 인서트 | 127, 137 |
| 중간 | 끌 모양 | ROP 및 내구성을 위한 균형 잡힌 설계 | 437, 447 |
| 중간 경도 | 원추형/끌 | 견고한 힐 행 인서트 | 537, 547 |
| 경질 | 반구형 | 최대 인서트 밀도, 게이지 보호 | 617, 627 |
ROSCHEN GROUP과 같은 업계 선두 기업에서 제조한 TCI 삼중 콘 비트는 API(American Petroleum Institute) 표준 을 준수하며 IADC(International Association of Drilling Contractors) 코드 시스템을 사용하여 분류됩니다. 이를 통해 드릴러는 특정 지층 유형에 적합한 비트를 선택할 수 있습니다.
TCI 삼중 콘 비트는 다양한 드릴링 요구 사항을 수용하기 위해 광범위한 크기로 제공됩니다.
소구경: 파일럿 드릴링 및 유틸리티 응용 분야의 경우 3⅞" ~ 6¼"
중간 구경: 우물, 지반 공학 드릴링 및 일부 석유 및 가스 응용 분야의 경우 6½" ~ 12¼"
대구경: 대규모 우물, 석유 및 가스 드릴링 및 특수 응용 분야의 경우 12½" ~ 30"
이 비트는 크기에 따라 다른 연결 유형으로 제공됩니다.
표: 크기별 표준 TCI 삼중 콘 비트 연결
| 비트 크기 범위 | 표준 핀 연결 |
|---|---|
| 2½" ~ 2¾" | A - AW 로드 |
| 2⅞" ~ 3⅜" | N4 로드 |
| 3½" ~ 4½" | 2⅜" API |
| 4⅝" ~ 5" | 2⅞" API |
| 5⅛" ~ 7⅜" | 3½" API |
| 7½" ~ 9⅜" | 4½" API |
| 9½" ~ 14⅜" | 6⅝" API |
| 14½" ~ 18½" | 6⅝" API 또는 7⅝" API |
| 18⅝" ~ 26" | 7⅝" API 또는 8⅝" API |
| 27" 이상 | 8⅝" API |
출처: 5
TCI 삼중 콘 비트의 주요 장점은 연마성 지층에서 뛰어난 내마모성 입니다. 텅스텐 카바이드 인서트는 강철 톱니보다 훨씬 오래 절삭 날을 유지하여 비트 수명을 크게 연장하고 비트 교체에 소요되는 시간을 줄입니다.
TCI 비트는 대상 지층에서 최적화된 드릴링 효율성 을 위해 설계되었습니다. 인서트의 전략적 배치는 쉽게 청소하고 운반할 수 있는 최적의 칩 크기를 생성하여 드릴링 속도를 높입니다. 일부 고급 설계는 진동을 줄이고 다른 커터보다 회전당 더 많은 지층을 제거하여 관통률을 높이는 임의 절삭 구조를 특징으로 합니다.
